全电飞机作为一种新型的单一功率飞机,相比传统混合动力系统飞机有明显的优势。其不仅可以大大减少飞机对环境的污染,同时也实现了供能的一体化,在一定程度上可以减轻机身的重量,使飞机更为灵活,更易于控制。双向DC-DC变换器作为全电飞机供电系统的核心电能转换部件之一,在飞机的供能系统中起着至关重要的作用,因此,研究适用于全电飞机的双向DC-DC变换器意义重大。本文首先分析了双有源桥双向DC-DC变换器、交错并联耦合电感双向DC-DC变换器和交错并联正激反激双向DC-DC变换器这三种变换器的工作原理,并仿真验证理论分析的合理性。根据研究结果可知交错并联正激反激双向DC-DC变换器不仅输出电压超调量较小,而且低压侧的稳压电容值也很小,这对变换器的集成非常有利。所以,本文选择交错并联正激反激双向DC-DC变换器进行硬件设计,变换器的驱动信号由DSP2812控制芯片提供,经实验可知所得变换器主要参数波形与仿真结果一致。考虑到开关管的功耗与电压、电流和温度有直接的关系,所以本文对变换器功率器件的实际功耗大小以及温升情况进行了热模型仿真,通过在电气仿真模型中导入开关管的热模型描述,可以实时的观察开关管的导通和开关损耗,为了保证变换器的安全工作,可以根据仿真结果确定开关管与外界环境之间的最大热阻值,为变换器散热装置的设计提供参考。最后,为了保证负载在半载和双倍负载范围内变化时输出电压恒定,本文采用定频滑模控制策略来对变换器进行闭环设计。根据实际设计需求选择输出电压的误差值、电压误差值的导数以及电压误差的积分作为闭环系统的状态变量,为了减小变换器的调整时间,在闭环系统中加入了一个比例积分环节,这样不仅大大提高了闭环的调节速度,同时也在一定程度上消除了系统的稳态误差,由仿真结果知所设计的滑模控制器完全满足设计要求。